题目

工人要将油桶搬运上汽车，常常用如图甲所示的方法，而且当高度一定时，采用长度不同的斜面，所用的推力也不同．小胡为了探究推力大小与斜面长度的关系，采用图乙所示方法即用弹簧秤拉动物体，使物体由斜面底部移到顶部来模拟实验．若斜面的高度为0.2m，物体重力为10N，某次实验中弹簧秤的示数和斜面的长度如图乙所示．试求： （1）弹簧秤的拉力做了多少焦耳的功？ （2）该斜面的效率为多大？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）测力计的示数为2N即拉力F=2N；斜面的长度为1.2m，即s=1.2m； 则拉力做的功为W总=Fs=2N×1.2m=2.4J； （2）此实验中，做的有用功为：W有=Gh=10N×0.2m=2J； 则斜面的效率为：η= W有 W总 ×100%= 2J 2.4J ×100%=83.3%； 答：（1）弹簧秤的拉力做了2.4焦耳的功．（2）该斜面的效率为83.3%．

考点梳理

初中三年级物理试题“工人要将油桶搬运上汽车，常常用如图甲所示的方法，而且当高度一”旨在考查同学们对 功的计算、 斜面的机械效率、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 功的计算
• 斜面的机械效率

考点名称：功的计算

功的定义：“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中，必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功，是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功：

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。

(2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。

功的计算公式：

在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，功=力*力的方向上移动的距离，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。

国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

公式计算时常考注意点：

(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

功的工作原理：

使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用，表达式为Fl=Gh，f=G(h/l)。

考点名称：斜面的机械效率

斜面的机械效率

斜面机械效率是反映斜面机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。

斜面机械效率公式

为什么机械效率总小于1?

1、因为机械效率=W有/W总=W有/W有+W额

2、因为额外功肯定大于0，所以W有小于W有+W额，分子小的除分母大的肯定小于1。

斜面机械效率的特点

机械效率是我们学习物理中第一个没有单位的物理量，必须用百分比表示。

影响斜面机械效率的因素

斜面机械效率与许多因素有关。比如滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与摩擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。

斜面机械效率的意义

(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。

(2)在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。理想机械：W总=W有用，W输入=W输出，W动=W阻。实际机械：W总=W有用+W额外，W输入=W输出+W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力。